Question

已知下列物質之間能實現如圖甲所示的轉化關系（部分產物已略去）：

（1）Z₂的結構式是______．反應①的離子方程式是______；
（2）反應③的離子方程式是______．
（3）D是很多漂白劑中含有的有效成分，這些產品不能與潔廁靈（含有有機酸和無機酸）一起使用，其原因就是在常溫時能發生與反應②相似的反應．某校的學生在實驗室利用反應②的原理來制備純凈、干燥的Z₂，儀器裝置如圖乙所示（夾持固定裝置的儀器已略去）．
I、寫出反應②的離子方程式______．
II、上述實驗裝置不夠完善，改進方法是______．
Ⅲ、足量Z₂ 通入FeBr₂溶液中發生反應的離子方程式是______．

Answer 1

解：由反應①A溶液在電解的情況下生成3中物質，其中兩種物質為雙原子分子，A可能為氯化物（陽離子不放電），C為堿溶液；B為HCl，z₂+堿→D，故z₂為Cl₂，結合反應②可知D為次氯酸鹽，符合轉化關系，
（1）由上述分析可知，z₂為Cl₂，結構式為Cl-Cl；反應①電解氯化物溶液生成堿、氯氣、氫氣，反應離子方程式為：
2 Cl^-+2H₂O2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
故答案為：Cl-Cl；2 Cl^-+2H₂O2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
（2）氯氣與堿反應生成氯化物、次氯酸鹽、水，反應③的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）Ⅰ、在酸性條件下，Cl^-與ClO^-生成Cl₂與水，反應離子方程式為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
故答案為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
Ⅱ、反應②為Cl^-+ClO^-→Cl₂，利用裝置乙制備純凈、干燥的Cl₂，HCl易揮發，故制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，先利用飽和的氯化鈉溶液吸收HCl，再利用濃硫酸干燥，可得純凈、干燥的Cl₂，氯氣有毒，污染大氣，故最后利用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的氯氣，由裝置圖可知，缺少吸收HCl的裝置，故在a、b裝置之間加一盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，除去HCl；
故答案為：在a、b裝置之間加一盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，除去HCl；
Ⅲ、氯氣具有強氧化性，將亞鐵離子氧化為鐵離子，將溴離子氧化為Br₂，足量的氯氣，溶液中Fe²⁺、Br^-全部被氧化，反應離子方程式為：2 Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=6Cl^-+2 Fe³⁺+2Br₂；
故答案為：2 Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=6Cl^-+2 Fe³⁺+2Br₂．
分析：（1）（2）由反應①A溶液在電解的情況下生成3中物質，其中兩種物質為雙原子分子，A可能為氯化物（陽離子不放電），C為堿溶液；B為HCl，z₂+堿→D，故z₂為Cl₂，結合反應②可知D為次氯酸鹽，驗證符合轉化關系；
（3）Ⅰ、在酸性條件下，Cl^-與ClO^-生成Cl₂與水；
Ⅱ、反應②為Cl^-+ClO^-→Cl₂，利用裝置乙制備純凈、干燥的Cl₂，HCl易揮發，故制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，先利用飽和的氯化鈉溶液吸收HCl，再利用濃硫酸干燥，可得純凈、干燥的Cl₂，氯氣有毒，污染大氣，故最后利用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的氯氣；
Ⅲ、氯氣具有強氧化性，將亞鐵離子氧化為鐵離子，將溴離子氧化為Br₂，足量的氯氣，溶液中Fe²⁺、Br^-全部被氧化．
點評：以“無機框圖題”的形式考查元素單質及其化合物的性質、氯氣的制備實驗，涉及常用化學用語、氧化還原反應等，難度中等，根據電解產物的特點，推斷A是突破口與解題的關鍵．